論文の概要: A minimal implementation of Yang--Mills theory on a digital quantum computer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.15132v1
- Date: Thu, 16 Apr 2026 15:14:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-17 21:29:31.976094
- Title: A minimal implementation of Yang--Mills theory on a digital quantum computer
- Title（参考訳）: デジタル量子コンピュータにおけるYang-Mills理論の最小実装
- Authors: Georg Bergner, Masanori Hanada, Emanuele Mendicelli,
- Abstract要約: デジタル量子シミュレーションにおいて、SU($N$)純ヤン・ミルズ理論を3+1$次元で実装する。
局所ヒルベルト空間トランケーションにおける対数スケーリングを用いたオービフォールド格子シミュレーションプロトコルに基づいて、さらに単純化されたハミルトニアンを導入する。
SU(2)理論では、$mathrmSU(2)congmathrmS3$を$mathbbR4$に埋め込むことで、リソース要件をさらに削減することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present a minimal implementation of SU($N$) pure Yang-Mills theory in $3+1$ dimensions for digital quantum simulation, designed to enable quantum advantage. Building on the orbifold lattice simulation protocol with logarithmic scaling in the local Hilbert-space truncation, we introduce further simplified Hamiltonians. Furthermore, we test simple methods that improve the convergence to the infinite mass limit, thereby removing the requirement of a large scalar mass to obtain the Kogut-Susskind Hamiltonian. For the SU(2) theory, we can cut the resource requirement further by utilizing the embedding of $\mathrm{SU}(2)\cong\mathrm{S}^3$ into $\mathbb{R}^4$. Monte Carlo simulations of the Euclidean path integral were used to benchmark the accuracy of these new analytical improvements to the theory. These results provide further support for the noncompact-variable-based approach as a practical framework for quantum simulation of non-Abelian gauge theories.
- Abstract（参考訳）: デジタル量子シミュレーションにおいて、SU($N$)純ヤン・ミルズ理論を3+1$次元で実装し、量子優位性を実現する。
局所ヒルベルト空間トランケーションにおける対数スケーリングを用いたオービフォールド格子シミュレーションプロトコルに基づいて、さらに単純化されたハミルトニアンを導入する。
さらに、無限質量極限への収束を改善する単純な方法をテストすることにより、コグト・ススキンド・ハミルトニアンを得るために大きなスカラー質量の要求を除去する。
SU(2) 理論では、$\mathrm{SU}(2)\cong\mathrm{S}^3$ を $\mathbb{R}^4$ に埋め込むことで、リソース要件をさらに削減することができる。
ユークリッド経路積分のモンテカルロシミュレーションは、これらの新しい解析的改善の精度をベンチマークするために用いられた。
これらの結果は、非アベリアゲージ理論の量子シミュレーションの実践的枠組みとして、非コンパクト変数ベースのアプローチをさらに支持する。
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